活性炭多環芳烴的吸附實驗

　　為什么許多柴(chai)油和其他礦物燃(ran)料(liao)需要活性炭脫(tuo)硫(liu)，因為現在(zai)已經實(shi)施了(le)嚴格的(de)(de)規(gui)定來(lai)規(gui)范運輸燃(ran)料(liao)的(de)(de)硫(liu)含(han)量(liang)。柴(chai)油機的(de)(de)新規(gui)定將(jiang)S級從400-500左(zuo)右ppm減少(shao)到(dao)10-15ppm S.近零(ling)硫(liu)(NZS)柴(chai)油15ppm或更低的(de)(de)柴(chai)油燃(ran)料(liao)允許先(xian)進的(de)(de)發動機尾氣凈化裝置有效減少(shao)排放和去除顆(ke)粒物。由(you)于脫(tuo)硫(liu)過程中的(de)(de)額(e)外要求，煉油廠的(de)(de)長期經濟越來(lai)越受到(dao)重視(shi)。

　　雖然生產超低硫(liu)柴油可以很容(rong)易(yi)地(di)使用(yong)(ULSD)，但氧(yang)化(hua)脫硫(liu)等替(ti)代脫硫(liu)技術(ODS)，有(you)機硫(liu)化(hua)合物種吸附劑的有(you)機硫(liu)化(hua)合物 廣(guang)泛的探索和發展(zhan)。

　　*近，活性炭已經被(bei)認(ren)可(ke)并被(bei)廣泛用作氣相和(he)液相吸(xi)附劑中用于去除有機硫化合物(wu)的(de)(de)吸(xi)附劑，主要(yao)是由于活性炭擁有非(fei)常(chang)高的(de)(de)表面積，較大的(de)(de)孔體(ti)積和(he)可(ke)調的(de)(de)表面性質(zhi)。然而，選擇(ze)性吸(xi)附技術對(dui)脫硫的(de)(de)競爭(zheng)力可(ke)能是多(duo)環(huan)(huan)芳(fang)烴(PAHs)競爭(zheng)吸(xi)附的(de)(de)強(qiang)烈影響。在這(zhe)一貢獻中，我們報告了活性炭上多(duo)環(huan)(huan)芳(fang)香(xiang)族硫雜環(huan)(huan)和(he)多(duo)環(huan)(huan)芳(fang)烴的(de)(de)吸(xi)附比較研究。

　　活性炭脫硫試驗

　　本研究中(zhong)使用(yong)的所有活(huo)性(xing)炭(tan)均為(wei)不同(tong)前(qian)體材料獲得的活(huo)性(xing)炭(tan)，包括礦物和纖維材料。使用(yong)BET和FTIR表示吸(xi)附前(qian)后的樣(yang)(yang)品。使用(yong)XRF和總S分析(xi)儀(Mitsubishi Chemical Co. TS-100)硫分析(xi)。在(zai)固定床吸(xi)附系統(tong)中(zhong)進行動(dong)態吸(xi)附實(shi)(shi)驗，允許樣(yang)(yang)品在(zai)規定的時間間隔(ge)內自動(dong)收(shou)集。此(ci)外(wai)，還進行了批量吸(xi)附實(shi)(shi)驗。

　　活性炭參數

　　柴油(you)機和含有芳(fang)烴和硫化合物的模型柴油(you)機在(zai)批量和流動(dong)吸(xi)附模式下吸(xi)附在(zai)幾種活性炭(tan)上。吸(xi)附結果表(biao)明，吸(xi)附能(neng)力強烈(lie)依(yi)賴(lai)于活性炭(tan)的性質。

　　為了更好地了解吸附(fu)(fu)機制，進行了工作(zuo)PASHs和PAHs朗格繆爾吸附(fu)(fu)等(deng)溫(wen)線。從(cong)等(deng)溫(wen)線估計(ji)參(can)(can)數(K L * q m)，其中K L表示吸附(fu)(fu)平衡常(chang)數，q m表示*大吸附(fu)(fu)容(rong)量。參(can)(can)數(K L * q m)與吸附(fu)(fu)強度(du)相關的(de)(de)特征常(chang)數反映了每種吸附(fu)(fu)劑對(dui)吸附(fu)(fu)劑的(de)(de)親和力。圖中總結了幾(ji)種模型化合物的(de)(de)結果(guo)。

　　吸(xi)(xi)附結果表明，具(ju)有多(duo)環芳族骨架結構(gou)(gou)的(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)子(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)吸(xi)(xi)附親和力(li)主要受(shou)芳環與活性(xing)(xing)炭圖形結構(gou)(gou)之(zhi)間的(de)(de)(de)(de)(de)影響π-π控制分(fen)散(san)相互作用。另外，電子(zi)(zi)給(gei)體(ti) - 受(shou)體(ti)機(ji)制對含硫原子(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)子(zi)(zi)也(ye)起著(zhu)(zhu)重要作用。此外，為了有效(xiao)吸(xi)(xi)附大(da)分(fen)子(zi)(zi)，吸(xi)(xi)附劑的(de)(de)(de)(de)(de)孔徑不僅應(ying)大(da)于吸(xi)(xi)附劑的(de)(de)(de)(de)(de)臨界直徑，而且應(ying)足(zu)夠(gou)寬，以(yi)(yi)減少吸(xi)(xi)附過程中的(de)(de)(de)(de)(de)擴(kuo)散(san)動力(li)阻力(li)處(chu)理(li)。根據這項(xiang)研究，可以(yi)(yi)得出結論，幾種吸(xi)(xi)附選擇性(xing)(xing)萘順序(xu)增(zeng)加< 二苯并吡啶二苯。主要是由(you)于分(fen)子(zi)(zi)直徑與吸(xi)(xi)附機(ji)理(li)的(de)(de)(de)(de)(de)結構(gou)(gou)、相似性(xing)(xing)，PASHs與多(duo)環芳烴的(de)(de)(de)(de)(de)競(jing)爭吸(xi)(xi)附PAHs的(de)(de)(de)(de)(de)吸(xi)(xi)附量顯著(zhu)(zhu)降低(di)。